Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

1 Είδη Πολυμερισμού. 2 Πολυμερισμός Προσθήκης Πολυμερισμός Πολυσυμπύκνωσης.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "1 Είδη Πολυμερισμού. 2 Πολυμερισμός Προσθήκης Πολυμερισμός Πολυσυμπύκνωσης."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 1 Είδη Πολυμερισμού

2 2 Πολυμερισμός Προσθήκης Πολυμερισμός Πολυσυμπύκνωσης

3 3 Είδη Πολυμερισμού Σταδιακοί ή Πολυσυμπύκνωσης Μονομερή Αλκοόλες ROH Αμίνες RNH 2 Καρβοξυλικά Οξέα RCOOH Αλυσιδωτοί ή Προσθήκης Μονομερή Διπλοί δεσμοί, CH 2 =CH 2, C=O Ετεροκυκλικές Ενώσεις

4 4 Σταδιακός Πολυμερισμός Είδη Αντιδράσεων Συμπύκνωσης Οργανική Βάση + Οργανικό Οξύ Οργανική Βάση + Οργανικό Οξύ Αλκοόλη ROH Καρβοξυλικό Οξύ RCOOH Αμίνη RNH 2 Χλωρίδιο του καρβοξυλικού οξέος RCOCl

5 5 Σχηματίζεται Πολυμερές? Σταδιακός Πολυμερισμός ΟΞΥΒΑΣΗ

6 6 Δικαρβοξυλικό οξύ Διόλη Πολυεστέρας Σταδιακός Πολυμερισμός Πολυμερισμός Πολυσυμπύκνωσης RC O OH HOR' R C O OR' C O OH CO H OH O-H + + O H 2 O A B

7 7 Σταδιακός Πολυμερισμός Μονοδραστικά Μονομερή Διδραστικά Μονομερή Επαναλαμβανόμενη μονάδα

8 8 Σταδιακός Πολυμερισμός – Σύνθεση Πολυεστέρα Δυο Διδραστικά Μονομερή αντιδρούν και σχηματίζουν ένα διμερές με ταυτόχρονη αποβολή ενός μορίου Η 2 Ο Διόλη Διοξύ

9 9 Σχηματισμός Πολυεστέρα Το διμερές αντιδρά με ένα άλλο μονομερές και σχηματίζεται ένα τριμερές

10 10 Βασικά Χαρακτηριστικά Πολυμερισμών Σταδιακοί Οι αλυσίδες αυξάνονται αργά, αργή αύξηση μοριακού βάρους. Σχηματίζονται διμερή, τριμερή. Τα μονομερή εξαφανίζονται στα πρώτα στάδια της αντίδρασης. Αντίδραση συμπύκνωσης. Αποβολή Η 2 Ο, ΗCl ή ΝΗ 3 Μονομερές διαφορετικό από την δομική μονάδα. Δεν χρειάζεται εκκινητής. Δεν υπάρχει στάδιο τερματισμού.

11 11 Σταδιακός Πολυμερισμός

12 12 Μηχανισμός Πολυμερισμού Συμπύκνωσης Πυρηνόφιλη Υποκατάσταση πυρηνόφιλο Μεταβατική κατάσταση

13 13 Σταδιακός Πολυμερισμός Πολυεστέρες

14 14 Νάυλον-Πολυαμίδια Σταδιακός Πολυμερισμός

15 15 Σταδιακός Πολυμερισμός Ονοματολογία στα Πολυαμίδια: Νάυλον 6,6: Ο πρώτος αριθμός προέρχεται από τον αριθμό ανθράκων της διαμήνης και ο δεύτερος από τον αριθμό ανθράκων του δικαρβοξυλικού οξέος.

16 16 Νάυλον 6,10 ? Σταδιακός Πολυμερισμός

17 17 + (2n-1) ΗCl Σταδιακός Πολυμερισμός + (2n-1) ΗCl

18 18 Δεν απομακρύνεται πάντα μόνο νερό !!!!! + (2n-1) CH 3 OH Σταδιακός Πολυμερισμός Διόλη Διεστέρας Μετεστεροποίησηση Παρουσία καταλύτη

19 19 Πολυαμίδιο Σταδιακός Πολυμερισμός Μονομερή με δύο διαφορετικές ομάδες Οξύ βάση ΟξύΠολυεστέρας n + (n-1) H 2 O

20 20 Πολυουρεθάνες Παράδειγμα σταδιακού πολυμερισμού όπου δεν λαμβάνει χώρα αποβολή κάποιου μικρού μορίου Σταδιακός Πολυμερισμός

21 21 Παράγοντες που επηρεάζουν το Μοριακού Βάρους Καθαρότητα αρχικών υλικών Αναλογία μονομερών (1:1) Επίδραση Θερμοκρασίας Παράπλευρες Αντιδράσεις Αντιδράσεις Κυκλοποίησης Σταδιακός Πολυμερισμός

22 22 Αναλογία μονομερών 1:1 Διαφορετικά μονομερή σε στοιχειομετρική αναλογία 1:1 Διδραστικά μονομερή με μια ομάδα οξέος και μια ομάδα βάσης στο ίδιο μόριο. Παρασκευή άλατος που περιέχει την επιθυμητή αναλογία των δυο μονομερών Σταδιακός Πολυμερισμός- Ελεχγος Μοριακού Βάρους

23 23 Πολυμερή από Σταδιακούς Πολυμερισμούς ΠολυμερήΕπαναλαμβανόμενη μονάδα Πολυεστέρες Πολυαμίδια Πολυουρεθάνες Πολυουρίες

24 24 Διακλαδισμένα Πολυμερή - Πλέγματα Διδραστικά και τριδραστικά μονομερή

25 25 Διακλαδισμένα Πολυμερή - Πλέγματα + -Α- Διακλαδισμένα Πολυμερή Πλέγμα Γλυκερόλη (G) Δικαρβοξιλικό οξύ (A )

26 26 Σταδιακός Πολυμερισμος Πολυεστέρες Τm = 270 o C High mechanical strength Partially crystalline Εφαρμογές: Carpets, clothing, PET Coke bottles, boil-in bags meals

27 27 Πολυαμίδια Kevlar Σταδιακός Πολυμερισμος

28 28 Σταδιακός Πολυμερισμος Πολυανθρακικά Σκλήρο διαπερατό υλικό Υψηλο Τ g =150 o C Καλές Μηχανικές Αντοχές Σταθερότητα σε θέρμανση και οξείδωση Εφαρμόγες Αθλητικά εξαρτήματα: ποδήλατα, κράνη, προστατευτικές μάσκες στο χόκε ϋ μπειζμπολ CDs, οπτικούς φακούς, γυαλιά, τζάμια αυτοκινητου

29 29 Σταδιακός Πολυμερισμος Πολυουρεθάνες Καλή αντοχή στην τριβή Καλή ελαστικότητα Καλή αντίσταση σε διαλύτες Τm = 270 o C Εφαρμογές: επικάλυψη επιφανειών βιουλικά Πολυουρίες Υψηλό Τg Καλή αντίσταση σε διαλύτες

30 30 Αρωματικά Πολυιμίδια Ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες Εύκαπτο Σταδιακός Πολυμερισμος Ρητίνες φαινόλης Φορμαλδεΰης Θερμοσκληρυνόμενα πολυμερή Ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες Novolac: photoresist

31 31 Σταδιακός Πολυμερισμός Σταδιακός Πολυμερισμος

32 32 Αλυσιδωτός Πολυμερισμός

33 33 Αλυσιδωτός Πολυμερισμός

34 34 Αλυσιδωτός Πολυμερισμός

35 35 Αλυσιδωτός Πολυμερισμός Μονομερή προστίθενται στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα. Τα μονομερή καταναλώνονταν σταδιακά. Συνυπάρχουν μονομερή και πολυμερή. Γρήγορη αύξηση του μοριακού βάρους. Μονομερή συνήθως ίδιο με την επαναλαμβανόμενη μονάδα. Τρία στάδια: Έναρξη, Πρόοδος, Τερματισμός Χρήση Εκκινητή: Ρίζα, Ανιόν, Κατιόν ή σύμπλοκη ένωση.

36 36 Αλυσιδωτός Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών: Ενεργό Κέντρο ελεύθερη Ρίζα Ανιοντικός Ενεργό Κέντρο Ανιόν Κατιοντικός Ενεργό κέντρο κατιόν Χ+Χ+ Υ-Υ-

37 37 Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών Στάδια Πολυμερισμού Έναρξη Πρόοδος Τερματισμός Αντιδράσεις μεταφοράς δραστικότητας

38 38 Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών Έναρξη Πρόοδoς Τερματισμός Ι  2 R. R. + M  RM..

39 39 Μονομερή ελευθέρων Ριζών Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών

40 40 Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών Εκκινητές ελευθέρων Ριζών

41 41 Πολυμερισμός Ελευθέρων ριζών Θερμικοί Εκκινητές Υπεροξείδια Αζωενώσεις Πως επιλέγουμε τον εκκινητή??

42 42 Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών Αζωενώσεις: R-N=N-R Επίδραση του R στην θερμοκρασία διάσπασης

43 43 Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι εκκινητές ?

44 44 Οξειδοαναγωγικοί Εκκινητές Φωτολυτικοί Εκκινητές Φωτοευαίσθητες χημικές ενώσεις: Υπεροξείδια, Αζοενώσεις Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών HSO Fe 3+  HSO 3. + Fe 2+

45 45 Στάδια Πολυμερισμού Έναρξη Σχηματισμός πρωτογενείς Ρίζας R. Αντίδραση με το μονομερές

46 46 Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών Πιθανές Αντιδράσεις Πρωτογενών Ριζών Ταχύτητα έναρξης πολυμερισμού < ταχύτητα σχηματισμού των ριζών Επιτυχής εκκίνηση Χαμηλές θερμοκρασίες Μικρή [Ι] σε σχέση με την [Μ]

47 47 Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών Πρόοδος

48 48 Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών Πρόοδος Διαφορετικoί τρόποι προσθήκης μονομερών

49 49 Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών Τρόπος Προσθήκης Μονομερών Σχηματισμός Σταθερότερης Ρίζας Στερική Παρεμπόδιση Σταθεροποίηση με δομές συντονισμού Δομές Συντονισμού του Στυρενίου....

50 50 Τερματισμός ΣυνδυασμόςΔιαφοροποίηση Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών

51 51 Αντιδράσεις Μεταφορά Δραστικότητας RH: Μονομερές, Διαλύτης, Εκκινητής, Πολυμερές Ενεργό Κέντρο

52 52 Μεταφορά δραστικότητας σε μονομερές

53 53 Διαμοριακή Μεγάλες διακλαδώσεις Μεταφορά Δραστικότητας

54 54 Ενδομοριακή Μικρές διακλαδώσεις Μεταφορά Δραστικότητας Σχηματισμός μικρών διακλαδώσεων με το μηχανισμό backbiting

55 55 Μεταφορά Δραστικότητας - Αναστολείς Αν η ρίζα Y. δεν είναι δραστική τότε η ένωση ΧΥ ονομάζεται αναστολέας Ο2Ο2

56 56 Παραδειγμα Μεταφορά Δραστικότητας - Αναστολείς

57 57 Το παράδοξό με το Ο 2 Είναι αναστολέας πολυμερισμού σε χαμηλές θερμοκρασίες ενώ είναι απαρχητής σε υψηλές θερμοκρασίες ( ο C) και πίεση ( atm ) Μεταφορά Δραστικότητας - Αναστολείς Σε χαμηλές θερμοκρασίες Υπερόξυ ρίζα

58 58 Είδη Τερματισμού Διαφοροποίηση ΣυνδυασμόςΜονομερές Στερικοί παράγοντες Ηλεκτροστατικές απώσεις πολικών ομάδων Διαθέσιμος αριθμός πρωτονίων για αντιδράσεις απόσπασης

59 59 Διακλαδισμένα πολυμερή – Πολυμερισμό ελευθλερων ριζών +

60 60 Αύξηση του χρόνου πολυμερισμού  Αύξηση της απόδοσης Σε μεγάλες αποδόσεις το μεγάλο ιξώδες της αντίδρασης μειώνει την ταχύτητα τερματισμού  σχηματίζονται μακρομόρια με πολυ μεγάλύτερο μοριακό βάρος Αύξηση της [Ι] ή της θερμοκρασίας  αύξηση της u p αλλά ελαττώνει το μοριακό βάρος του πολυμερούς Αυξήση της [Μονομερούς]  αυξάνει τη u p Οι αντιδράσεις μεταφοράς δραστικότητας ελαττώνουν το μοριακό βάρος χωρίς να επιρρεάζουν την u p Σύνηθως ο πολυμερισμός ελευθέρων ριζών οδηγεί σε πολυμερή με Ι = (1.5-2) μερικές φορές Ι = (2-5) και σπάνια Ι = (5-10). Πολυμερισμός Ελευθέρων Ριζών – Μοριακά Βάρη- Πολυδιασπορά

61 61 LDPE (Low desnsity polyethylene)

62 62 HDPE (High density polyethylene)

63 63 Πολυπροπυλένιο (PP)

64 64 Πολυστυρένιο

65 65 Πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC)

66 66 Πολυμεθακρυλικός Μεθυλεστέρας (PMMA) PMMA / Plexiglas


Κατέβασμα ppt "1 Είδη Πολυμερισμού. 2 Πολυμερισμός Προσθήκης Πολυμερισμός Πολυσυμπύκνωσης."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google